3.2.1. Velocidade da Onda de Pulso (PWV)
A PWV é a medição do valor médio da velocidade de propagação da onda de pulso arterial na aorta (a principal artéria que recebe o sangue do coração e o encaminha para o resto do corpo) e nas restantes artérias. [92] Esta velocidade é um marcador da elasticidade das artérias (elásticas e musculares), que reflecte, sobretudo, as propriedades mecânicas da parede arterial.
O envelhecimento é acompanhado por um aumento do endurecimento das paredes das grandes artérias elásticas (designadas artérias centrais ou proximais), conduzindo a um aumento da velocidade da onda de pulso. Um envelhecimento arterial prematuro, determinado por um elevada PWV, é actualmente reconhecido como um factor crucial no desenvolvimento de patologia cardiovascular. [86] A PWV é um método standard de avaliação da rigidez arterial bastante enfatizado, sendo um bom marcador da ATS. [93] A medição desta velocidade é geralmente aceite como o método mais simples, não‐ invasivo, robusto e reprodutível para avaliar a rigidez arterial. [52][87]
Esta velocidade depende de factores como a idade, pressão arterial, ritmo cardíaco, sexo (F/M), localização dos sensores entre outros. [94] Com a idade é comum o aumento da pressão arterial, sobretudo a sistólica (PAS). Estudos feitos por Lemogoum [54] e Maguire [95] mostraram que existe uma relação linear entre a pressão arterial (PA) e a PWV. Sendo que uma redução na PA pode causar uma atenuação da rigidez arterial. [96] Quanto ao aumento do ritmo cardíaco, também promove um aumento de PWV, se bem que de uma forma evidente, tal seja mais visível quando o ritmo é superior a 80 BPM. [52][93] O valor de PWV também vai variar consoante o local onde é medido, assim, o normal será o PWV aumentar, quanto maior a distância a percorrer. Quanto ao género, devido a questões hormonais, as mulheres têm maior predisposição a uma PWV mais alta. Além desses, depende também de factores respeitantes aos vasos sanguíneos, como a espessura e diâmetro do vaso, como é explicado na equação de Moens‐Korteweg (Equação 2.3) uma forma de calcular a PWV.
A idade afecta nitidamente a PWV que toma valores, aproximados, de 5 a 8 m/s na aorta de um adulto jovem e de cerca de 12 a 15 m/s na aorta de um individuo hipertenso com cerca de 60 anos de idade. Logo que se possa inferir que uma duplicação da idade leva, praticamente, a uma duplicação de PWV. [97] Como a PWV depende da localização dos sensores, esta velocidade vai diferir consoante o local de detecção do pulso arterial. Esta aumenta de 4‐5 m/s na aorta ascendente, para 5‐6 m/s na aorta abdominal e passa a 8‐9 m/s nas artérias ilíacas e femoral. [52]
A PWV carótida‐femoral é uma medida directa e considerada a medição ‘Gold‐standard’ de avaliação da rigidez arterial. [52][86][98] A medição desta velocidade feita ao longo do percurso aorta – aorta ilíaca, é o mais clinicamente relevante, porque a aorta e os vasos mais próximos, são o que o ventrículo esquerdo contacta primeiro, e portanto os principais responsáveis pelos efeitos fisiopatológicos da rigidez arterial. [52][92] Existem dois métodos principais, patenteados há relativamente pouco tempo, para a determinação da PWV, são eles o Método Original (‘PWV Original Method’) e o Método de Frank (‘PWV Frank Method’). [99][100] De acordo com o Método Original (‘PWV Original Method’), a propagação da onda de pulso pode ser medida recorrendo a dois sensores de detecção do pulso arterial localizados nas artérias carótida e femoral (Figura 3.13). Os pulsos são adquiridos em simultâneo com um Fonocardiograma e um Electrocardiograma (ECG). O propósito do Fonocardiograma é permitir determinar o momento de abertura da válvula aórtica através dos sons cardíacos registados. [99][100] Este método de determinação de PWV carótida‐femoral é dado pela seguinte equação:
,
Equação (3.1)
Nesta equação, o L representa o comprimento da artéria (D, distância directa entre a válvula aórtica e artéria femoral) multiplicado por um factor 1,3 (factor de correcção para a linearidade de D). Quanto a T, é um tempo dependente de tc, diferença do tempo entre a geração do 2º som cardíaco até ao nó dicrótico do pulso da carótida e de t, intervalo de tempo entre o começo do pulso carotídeo e o início do pulso femoral. [100]
Já o Método de Frank (‘PWV Frank Method’) permite a determinação da velocidade de propagação da onda de pulso, unicamente, através dos pulsos adquiridos na artéria carótida e na artéria femoral. De acordo com este método, são usados dois sensores para detectar a onda de pulso em cada uma dessas localizações, [99][100] sendo a PWV facilmente determinada pela seguinte equação:
Equação (3.2)
Nesta equação, a é a distância entre a válvula aórtica e a artéria carótida e b + c a distância entre a válvula aórtica e a artéria femoral. Já T é o intervalo de tempo entre o início de ambos os pulsos, intervalo ‘foot‐to‐foot’. Na Figura 3.14, podem visualizar‐se as localizações exactas de detecção e aquisição dos
pulsos. [99]
Figura 3.14: Imagem esquemática da determinação de PWV pelo Método Frank. (adaptado de [99])
A PWV, medida por ambos os métodos, varia de forma dependente da pressão sanguínea (velocidade não calibrada em pressão). Isto acontece porque quando a pressão sanguínea aumenta, o vaso sanguíneo expande, tornando‐se o vaso, aparentemente, mais rígido. [99][100] Assim, os mesmos autores determinaram um novo método, baseado nos anteriores, e que não depende da pressão, sendo portanto calibrado em pressão. [99] O novo índice, capaz de avaliar a rigidez vascular e baseado no PWV, é o CAVI (‘Cardio ankle vascular index’). Este pode ser determinado por duas expressões, Equação 3.3 e 3.4, baseadas num rácio entre a Pressão Arterial Sistólica (PAS) e a Pressão Arterial Diastólica (PAD), e no PWV medido segundo um dos métodos descrito anteriormente. Nestas expressões K1 e K2 denotam constantes e o PWV indica uma velocidade não calibrada em pressão.
Equação (3.3)
Equação (3.4)
Um método diferente de determinação da velocidade de propagação da onda de pulso, PWV, mistura ambos os métodos descritos acima, o Método de Frank e o Método Original. Aqui, a PWV é determinada pelo método foot‐to‐foot de dois pulsos. Onde o foot (início da onda – ponto a da Figura 3.12) é definido no fim da diástole, antes da subida repentina da componente incidente.
Os pulsos são normalmente obtidos, transcutaneamente, na artéria carótida direita e na artéria femoral direita, e o atraso temporal, o ‘pulse transient time’ ou PTT, é determinado pelo tempo de propagação entre os foot dos pulsos. Ou seja, sabendo a distância entre a carótida e a femoral, o PTT é o tempo que separa os foot de ambos os pulsos. [52][87] Assim, é possível determinar a velocidade de propagação do pulso entre essas duas localizações, através da divisão da distância determinada pelo PTT. [87]
Para determinar a PWV, podem ser usados diferentes formas de pulso, isto é, neste trabalho a OPC foi determinada por FPG, mas poderia ser determinada por tonometria de aplanação, por US‐Doppler e outros, técnicas que poderiam, igualmente, ser usadas na determinação do PTT e que permitiriam a determinação de PWV. Apesar de actualmente grande parte dos estudos e desenvolvimentos nesta área recorram à técnica de FPG, como nos estudos de Allen [68] e Millasseau et al [101]. Isto porque com esta técnica, a velocidade medida implica uma avaliação global do sistema arterial, contrariamente à técnica de tonometria que só permite uma análise, unicamente, numa base regional. [87] Além disso, a técnica de tonometria usada para estimar o valor de PWV, é mais cara e dependente do operador do que a técnica de FPG. [92]
Neste estudo, foi considerada uma metodologia de medição de PWV diferente das já muito conhecidas e validadas, PWV carótida‐femoral, PWV carótida‐braquial, PWV aorta‐digital e PWV digital‐ dedo, a medição de PWV aorta‐radial. [52] Para a determinação directa desta velocidade utilizou‐se um sensor para adquirir o pulso, a nível da artéria radial, e na aorta, em vez de se adquirir o pulso, foi utilizada a onda R – do ECG como forma de determinar o foot do pulso aórtico. [52][77][102]
O ECG desempenha um importante papel no sentido de permitir determinar o momento exacto de formação do pulso, isto porque a onda R – do ECG indica o momento preciso em que ocorre a sístole ventricular, servindo de referência temporal. Assim, determinando o tempo exacto ‐ PTT, entre o momento de formação do pulso e o momento em que este chega à radial, local onde é detectado, é possível calcular a PWV aorta‐radial. Isto, depois de medida a distância entre a válvula aórtica e a radial. Finalmente, pela divisão desta distância pelo PTT (ver Figura 3.12) obtém‐se a PWV: /
D PTT , Equação (3.5) Apesar de ser um método simples de cálculo de PWV aorta‐radial, é preciso ter em atenção que a distância medida deve ser precisa porque ligeiras variações podem influenciar o valor absoluto da velocidade. Logo, e tendo em conta a maneira possível de determinar o D, à superfície do corpo [103], foi medida a distância da válvula aórtica (bordo entre as segundas intercostais subexternas) ate à artéria radial (zona do carpo). O valor de D foi multiplicado por um factor de correcção de 1,3 [100], para que sejam consideradas as normais tortuosidades das artérias, que tendem a aumentar com idade, na estimação de PWV. [103]
Um aspecto importante, analisado em alguns estudos comparativos dos dois métodos de determinação do PTT, mostraram que o uso da onda R ‐ do ECG como referência, apresenta uma ligeira discrepância em relação ao método foot‐to‐foot, com uma correlação a indicar que existe uma relação moderada entre ambas as medições, logo que, de uma forma geral, esta seja uma forma viável de determinar o PTT. [95] Todos os pontos de detecção do pulso arterial têm potencial interesse, pois permitem efectuar uma avaliação do estado arterial, não apenas dessa localização, mas também do restante sistema arterial. Neste estudo, as medições foram feitas na artéria radial (periférica, situada no carpo), que é um bom local para a avaliação do estado vascular, pois não sofre grandes oscilações de fluxo sanguíneo, nem é influenciada pela temperatura, sendo bastante acessível e de fácil detecção.
3.2.2. Índice de Reflexão (I. Reflexão)
O I. Reflexão é um dos parâmetros de análise da forma da onda de pulso. Este índice percentual pode ser calculado através da expressão:
I
R f ã %AA
100
Equação (3.6)
Nesta expressão, Ab é a amplitude da componente incidente da OPC e Ad é a amplitude da componente reflectida da OPC (ver Figura 3.12). Assim, neste índice é medida a proporção entre a onda incidente e a onda reflectida. [92]
O I. Reflexão depende do tónus vascular das arteríolas, importante na formação da componente reflectida, sendo portanto, uma medida da vasodilatação periférica. Então qualquer factor que influencie o tónus vascular periférico, como a cafeína, pode influenciar o I. Reflexão. Assim, é fácil verificar que este índice não depende da idade. [86]
Este índice varia pouco com a pressão sanguínea mas varia razoavelmente com o ritmo cardíaco. Em parte, isto verifica‐se porque uma reflexão reduzida está associada a taquicardia (ritmo cardíaco acelerado). [85] Este índice pode ser usado para avaliar a função endotelial através da sua medição na resposta a um vasodilatador dependente do endotélio, sendo que este tipo de avaliação será explorado no Índice de Função do Endotélio (IFE). [85] Em indivíduos normais o I. Reflexão, nas artérias digitais toma valores entre 60‐90%, logo a nível das artérias radiais este valor deverá ser mais reduzido, porque a distância percorrida será menor, logo existem menos pontos de reflexão. [85]